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MÉTODO Y APARATO PARA PROGRAMAR EL TIEMPO DE
ACTIVACIÓN EN UNA ESTACIÓN CDMA MÓVIL
Campo del Invento 5 La presente invención se refiere a comunicaciones inalámbricas. Más particularmente, la presente invención se refiere a un método y aparato novedoso y mejorado para programar el tiempo de activación en una estación móvil en un ambiente de 10 localización canalizado.
Antecedentes del Invento Se puede satisfacer en una variedad de formas el esfuerzo para transmitir en forma eficiente
15 información a individuos remotos. Probablemente, el aparato de comunicación remota más común es el localizador. Los sistemas de localización consisten de una Red de Telefonía Conmutada Pública (PSTN), un controlador del sistema de localización y un pequeño
20 número de transmisores que radiotransmiten mensajes a receptores de localización remotos. Para transmitir un mensaje a un localizador, un registrador de partida ingresa información a través de la PSTN. El registrador de partida hace esto
25 llamando al número de teléfono del localizador e ingresando la información utilizando el teclado del teléfono del registrador de partida. Un registrador de partida también puede utilizar una computadora con un módem para ingresar información. La PSTN está
• 5 enlazada a un controlador del sistema de localización, en donde el mensaje ingresado por el registrador de partida es codificado, de modo tal que el mensaje será únicamente decodificado por el localizador proyectado. Posteriormente, el mensaje
10 de localización codificado es enviado a los
• transmisores para radiotransmisión al localizador. Los sistemas de localización permiten a una persona comunicarse en una forma limitada a un localizador remoto. Sin embargo, la información que
15 puede ser transmitida a un localizador es extremadamente limitada. En el caso de localizadores numéricos, la pantalla del localizador únicamente puede mostrar mensajes numéricos. Normalmente, únicamente se transmite al localizador el número de
20 teléfono del registrador de partida. El registrador de partida debe contar con el receptor de localización para llamar al número telefónico y comunicar cualquier información más detallada. El receptor de localización puede o no tener la
capacidad de responder dependiendo de la disponibilidad de un teléfono cercano. Una mejora con respecto al localizador numérico, es el localizador alfanumérico . El localizador alfanumérico tiene la capacidad de desplegar caracteres alfabéticos asi como numéricos. Esto permite al registrador de partida transmitir el siguiente mensaje al localizador. El localizador alfanumérico permite que se transmitan mensajes cortos que puedan no requerir de respuesta alguna por parte del receptor de localización. Cuando se requiere de una respuesta por parte del receptor de localización, se puede incluir un número de teléfono en el mensaje. Para responder, el receptor de localización puede requerir llamar al registrador de partida, tal como en el caso de un localizador numérico. Los mensajes más largos, son más difíciles, ya que la pantalla del localizador está limitada para minimizar el tamaño fisico del localizador. Se requiere que un usuario se desplace a través del mensaje que es más largo que la longitud de la pantalla del localizador. Una desventaja del sistema de localización tradicional, es que el enlace de comunicación de localización es de una dirección. El localizador puede únicamente notificar a un usuario de una transmisión recibida y debe esperar en forma continua la recepción de un mensaje de localización. Los localizadores son meramente receptores y no proporcionan ningún acuse de recibo al sistema de transmisión, que indique que el mensaje ha sido recibido. Los transmisores de la red de localización, retransmiten el mensaje un número ilimitado de veces para incrementar la probabilidad de que el localizador reciba el mensaje. La red de localización, tampoco tiene capacidad para determinar la ubicación de cualesquiera localizadores en la red. Para superar esta incapacidad de localizar a los localizadores dentro del sistema, la red de localización transmite todos los mensajes de localización en todos los transmisores dentro de la red. Algunas de las desventajas de un sistema de localización tradicional, son superadas incorporando un receptor de localización dentro de un teléfono inalámbrico. Casi todos los teléfonos inalámbricos incorporan una pantalla alfanumérica . Se pueden transmitir mensajes de textos cortos a teléfonos inalámbricos en la misma forma que podrían ser transmitidos a un localizador. Cuando se requiere la respuesta de un usuario, el receptor tiene acceso fácil a un teléfono. Se elimina de manera esencial la necesidad de una localización de tipo mensaje numérico, ya que la parte que llama podria marcar el número del teléfono celular en lugar de enviar una localización y esperar a que el receptor llame de regreso . Las implementaciones particulares de localización dentro de una red de teléfono inalámbrico, incluyen aquellas descritas en TÍA IS-95, ESTÁNDAR DE COMPATIBILIDAD DE ESTACIÓN MÓVIL-ESTACIÓN BASE PARA UN SISTEMA CELULAR DE ESPECTRO DISPERSO DE MODO DOBLE, de mayo 1995. Otros teléfonos inalámbricos del Acceso Múltiple de División de Código (CDMA) han implementado capacidades de localización similares. La siguiente descripción, detalla algunos de los avances y mejoras ganadas de acuerdo con la implementación CDMA de localización dentro del un teléfono inalámbrico. En una red de teléfono inalámbrico CDMA, un controlador de estación base hace interfase con la Red de Telefonía Conmutada Pública (PSTN) con la red inalámbrica. A su vez, el controlador de la estación base se enlaza con múltiples transceptores de la estación base que
controlan la comunicación inalámbrica para el teléfono. Cuando se implementa la capacidad de localización dentro de un teléfono inalámbrico, el usuario ya no necesita llevar dos piezas de
• 5 hardware. Además, el usuario tiene la capacidad de contestar mensajes de texto corto utilizando un teléfono de fácil acceso. Sin embargo, las mejoras con respecto al sistema tradicional de localización se extienden más allá de co-localizar meramente un 10 localizador dentro de un teléfono inalámbrico. Es conveniente el uso de CDMA cuando se integra la localización dentro de un teléfono inalámbrico. El uso de CDMA permite al receptor del teléfono operar en una frecuencia y distinguir entre la localización 15 y los mensajes de tráfico con base en el canal de código asignado al mensaje. Los mensajes de tráfico pueden ser mensajes de voz o de datos. Los códigos
• específicos corresponden a Canales de Localización, y otros códigos corresponden a Canales de Tráfico. 20 Utilizando códigos en lugar de frecuencias únicas, se elimina la necesidad de modificar en forma activa la frecuencia de sintonización del receptor para corresponder con la localización o canales de tráfico. La capacidad del teléfono inalámbrico para 25 transmitir mensajes, proporciona mejoras importantes
a la red de localización, que pueden no ser obvias para el usuario. La parte transmisora del teléfono, permite al teléfono reconocer cuando se ha recibido un mensaje de localización. Si se solicita el reconocimiento por parte de la estación base, el teléfono tiene la capacidad de transmitir un mensaje de acuse de recibo y enviarlo a la estación base utilizando un Canal de Acceso. La capacidad del teléfono para reconocer mensajes, disminuye la necesidad de la estación base de retransmitir en forma repetida los mensajes de localización. Al eliminar la necesidad de la estación base de retransmitir en forma repetida los mensajes de localización, se incrementa la capacidad del sistema de localización. Además, un teléfono CDMA se registra periódicamente con el transceptor de la estación base que está proporcionando cobertura en el área en la que reside el teléfono. Cuando se registra el teléfono CDMA, se proporciona información al controlador de la estación base en la forma de la localización general del teléfono. Cuando los mensajes de localización son generados para un teléfono en particular, no se requiere que el sistema de localización transmita el mensaje desde
todos los transmisores, sino que se pueda limitar la transmisión a los transceptores de la estación base que están dentro de los alrededores del último registro del teléfono. Limitando las transmisiones,
• 5 se da como resultado un incremento en la capacidad del sistema de localización ya que no se requiere que todos los transmisores transmitan el mismo mensaje al mismo tiempo. El teléfono inalámbrico opera principalmente
10 con energía de bateria. Extendiendo la vida de la
• bateria se maximiza los tiempos de comunicación y los tiempos de espera del teléfono. Para conservar la energía de la bateria se puede instruir al teléfono CDMA para responder únicamente a
15 localizaciones durante periodos de tiempo específicos. Durante periodos de tiempo en los que no se requiere que el teléfono monitorée en forma activa el Escalón de Localización, el teléfono puede descender la energía al modo de sueño para conservar
20 la energía. En la localización canalizada, se le asigna al teléfono periodos de tiempos específicos en donde el teléfono debe monitorear en forma activa canal de Localización. En el sistema CDMA descrito en TÍA IS-95, la estructura de localización
25 canalizada es definida como teniendo un ciclo de
canal máximo que consiste de 2048 canales de localización de 80 milisegundos de longitud. El teléfono tiene la capacidad de informar a la estación base que operará en el modo canalizado. El teléfono inalámbrico informa a la estación base que se utilizará una sincronización del ciclo de canal. Posteriormente, el teléfono inalámbrico monitorée al canal de Localización durante el ciclo de canal asignado. En general, la localización canalizada se refiere a cualquier división de un ciclo de canal máximo en sub-canales, en donde únicamente se requiere que el teléfono monitorée en forma activa el sub-canal asignado a este. Durante los periodos en los cuales el teléfono no está monitoreando el Canal de Localización, el teléfono disminuye la operación a nivel de sueño para maximizar la conservación de energía. Aunque el uso de locali zaciones canalizadas permite al teléfono inalámbrico conservar energía, el teléfono debe monitorear cada canal asignado al mismo. Este ciclo que monitorea al canal de Localización, puede ser mejorado para minimizar en forma adicional el consumo de energía dentro del teléfono. Es probable que cualquier teléfono particular reciba una localización en un ciclo de
canal de localización especifica. Además, la probabilidad de recibir una localización dentro de cualquier sitio de canal de localización, es un proceso aleatorio que varia con el tiempo. Lo que se ß^ requiere es un tiempo para efectuar decisiones de activación dentro del teléfono, que permitan al teléfono brincar los canales de localización asignados. La decisión de brincar canales de localización asignados debe asegurar que sea baja la 10 probabilidad de una localización perdida. •
Sumario del Invento La presente invención, es un método y aparato novedoso mejorado para programar el tiempo de 15 activación en un teléfono móvil que opera en el modo de localización canalizada. El método a través del cual el teléfono monitorea al canal de Localización puede ser optimizado variando en forma probable la decisión de monitorear el ciclo de canal de
20 localización asignado. Ya que la probabilidad de recibir un mensaje de localización disminuye, debe incrementar la probabilidad de que el teléfono brinque al siguiente ciclo de canal de localización asignado. Por lo tanto, será alta la probabilidad de
25 que el ciclo de canal de localización brincado no contenga un mensaje de localización. De esta forma, será alta la probabilidad de que el ciclo de canal de localización brincado no contenga un mensaje de localización. De esta forma, se minimizará la extracción de la energía de la bateria del teléfono, maximizando de este modo los tiempos de comunicación y tiempos de espera del teléfono. El teléfono móvil se inicia con una constante M, la cual, representa un Índice de localización perdida. El primer teléfono realiza un estimado empírico del Índice de localización R., posteriormente, el teléfono utiliza un algoritmo probabilistico para determinar si ignora o no el siguiente canal de localización asignado. El valor de un Índice variable de localización perdido M' , se ajusta con base en el estimado empírico del Índice de localización, M, y el Índice inicial de localización perdida asignada M. Para canales de localización asignados subsecuentes, el teléfono actualiza un estimado de operación del índice de localización corriente R, conforme se encuentra cada canal de localización asignado. Después de cada canal de localización asignado, el teléfono utiliza el Índice variable de localización perdido M' , con el índice de localización actualizado R, en la determinación ««se*^ p obabiiis ica de si ignora o no el siguiente canal de localización. El Índice variable de localización perdido M' , posteriormente es escalado hacia arriba o hacia abajo dependiendo de la 'relación entre M' , y el índice de localización actualizado R. Ajustando el Índice variable de localización perdido M' , varia el número de canales de localización asignados que son brincados con variaciones en el Índice de localización R. Sin embargo, una decisión de brincar
10 un canal de localización asignado, siempre estará seguida de una decisión para activar el canal de localización asignado inmediatamente después del canal de localización asignado brincado. El Índice inicial de localización perdido M, es 5 almacenado en una memoria no volátil dentro del teléfono y puede ser elegido ai momento en que el teléfono es programado en primer lugar por el fabricante. El teléfono tiene la capacidad de mantener una actualización de operación del Índice 0 de localización, utilizando ubicaciones de la memoria para almacenar el número de localizaciones recibidas. Conforme se encuentran nuevos canales de localización asignado, el número de localizaciones recibidas en el canal más antiguo es sobre escrito 5 en el número de localizaciones recibidas en el canal de localización asignado corriente. Un procesador digital calcula el valor del índice de localización, actualiza el índice variable de localización perdida, y lleva a cabo la determinación probabilí stica de si brinca o no al siguiente canal de localización asignado. Al saltar en forma selectiva los canales de localización asignados, el teléfono tiene la capacidad de permanecer en el modo de sueño durante periodos de tiempo más largos, y conservar por lo tanto la energía de la batería. Ya que la decisión de saltar canales de localización se basa en la probabilidad de que se reciba una localización, permanece baja la probabilidad de que una localización realmente sea perdida.
Breve Descripción de los Dibujos Las características, objetos y ventajas de la presente invención se volverán más aparentes a partir de la descripción detallada que se establece más adelante, cuando sea tomada en conjunto con los dibujos en los cuales se identifican de manera correspondiente caracteres de referencias similares y en donde :
La Figura la-Ib ilustran localizaciones canalizadas con una capacidad de brincar los canales de localización asignados específicos; Las Figuras 2a a 2c son gráficas de flujo que muestran la rutina de activación; y La Figura 3 es un diagrama de bloque que muestra la implementación del hardware de la rutina de activación dentro de un teléfono móvil.
Descripción Detallada del Invento Haciendo referencia a la Figura la, la localización canalizada se refiere a la asignación de un canal de tiempo de localización en particular dentro de un sitio de canal de localización para un teléfono móvil. El eje horizontal en la Figura la-Ib representa el tiempo. De acuerdo con el estándar IS-95, un ciclo de canal máximo 110 está compuesto de 2048 canales de localización. Cada canal de localización 113 tiene 80 milisegundos de duración, dando como resultado una longitud máxima del ciclo de canal 110 de 163.84 segundos. Dentro del ciclo de canal máximo 110 se asignará un teléfono a un canal de localización específico 115. El teléfono disminuirá la energía hasta un modo de sueño cuando no esté monitoreando su canal asignado 115. En el
ciclo de canal máximo 110 existe un canal de localización asignado 115 y otros 2047 canales de localización 113. Con el objeto de claridad, en la Figura 1 los canales de localización 113 diferentes
^| 5 al canal de localización asignado 115 se muestran únicamente de manera representativa en el ciclo de canal máximo 110 y no se muestran para ninguno de los otros ciclos de canal 120, 130, 140, 150, y 160. Al asignar canales de localización específica,
10 se permite al teléfono conservar la energía de la batería, maximizando de este modo la vida de la batería, el tiempo de comunicación y el tiempo de espera. Para ajustar el tiempo entre los canales asignadas el sistema puede dividir el ciclo de canal
15 máximo 110 en ciclos de canal 120, 130 y 140 más pequeños. El valor del índice del Ciclo de Canal (SCI) determina la longitud del ciclo de canal. El teléfono envía a la estación base el valor SCI junto con la asignación del canal de localización. Un
20 valor de siete del índice del Ciclo de Canal corresponde a la longitud máxima del ciclo de canal 110. Por lo tanto, un SCI de seis podría dar como resultado una longitud de ciclo del canal que es de la mitad de la longitud máxima del ciclo de canal
25 110. En la Figura 1, se muestra la disminución de las longitudes del ciclo de canal con los números 120, 130 y 140. Se asigna un canal de localización 115 dentro de cada uno de los ciclos de canal sin importar la longitud del ciclo de canal del 5 teléfono. Existe la posibilidad de múltiples mensajes de localización dentro de cada canal de localización asignado aunque para cualquier otro teléfono, no habrá más de un mensaje de localización dentro de cada canal de localización asignado. Se
10 puede asignar más de un teléfono al mismo canal de localización, aunque el mensaje de localización es dirigido al teléfono particular que pretende alcanzar. Por lo tanto, un teléfono no descodificará un mensaje de localización que no esté dirigido a
15 este . Haciendo referencia a la Figura lb, se define un ciclo de canal 150 para un índice del Ciclo de Canal Determinado y se asigna al teléfono un canal de localización 115. Antes de la presente invención,
20 el teléfono debía monitorear el canal asignado 115 dentro de cada ciclo de canal 150. En la presente invención, el teléfono decide en forma probabilística si monitorea o no un canal de localización asignado 115 determinado dentro de
25 cualquier ciclo de canal asignado 115. El teléfono
puede decidir ignorar el canal de localización asignado dentro de un ciclo de canal particular 152. Esto se hace con el riesgo de perder una localización, ya que la estación base continúa radiot ransmitiendo localizaciones a teléfonos individuales, de acuerdo con las asignaciones del canal de localización. El teléfono realiza de manera independiente la decisión de ignorar un canal de localización particular, si determina que la probabilidad de una localización perdida está debajo de un valor de umbral . La decisión de activar y monitorear o de ignorar un canal de localización en particular, se determina utilizando una rutina que compara un índice de localización perdido permisible M, con un estimado del Índice de localización corriente R. Haciendo referencia a la Figura 2a, la primera rutina inicia el valor del Índice de localización perdido M en el paso 202. Este valor es generado por el fabricante del teléfono encargado en la memoria no volátil dentro del teléfono al mismo tiempo en que se programa el mismo. La constante M, representa un índice inicial de localización perdido aceptable. La rutina también inicia un valor para el Índice variable de localización perdido M' que será igual a M. El valor del índice variable de localización perdido M' se utilizará para todas las decisiones de activación, excepto para la primera. La rutina de activación ajustará los valores subsecuentes de M' con base en el valor inicial de M. La rutina de activación recupera el valor de M de la localización de almacenamiento en la memoria no volátil. Posteriormente, el teléfono deriva en forma empírica el índice de localización R. En el paso 204, se mide el número total de localizaciones P en un tiempo T. Para hacer esto, el teléfono monitorea cada canal de localización asignado durante un período de tiempo T, y cuenta el número de localizaciones recibidas. El número de localizaciones recibidas corresponde al número de localizaciones que están dirigidas al teléfono. El período de tiempo T, debe ser lo suficientemente largo para permitir un buen estimado del Índice de localización. Existe un número de aspectos de diseño que serán evaluados en la elección del tiempo T. El tiempo T será el tamaño de ventana utilizado para cálculos subsecuentes del movimiento promedio del índice de localización. Si se elige el tiempo T para ser muy largo con relación a las variaciones en el Índice de localización, entonces las ráfagas pequeñas de la actividad de localización tienen un efecto muy pequeño en el índice promedio de localización. Sin embargo, si el tiempo T es elegido para ser muy corto, entonces el Índice de localización promedio está altamente influenciado por las ráfagas en actividad de localización. Se debe observar que para un tiempo T determinado, el número de canales de localización asignado variará en proporción a la elección del Inicio del Ciclo de Canal. La ventaja de utilizar este método, es que el cambio en el Índice de localización varía en relación con una ventana de tiempo fija. Para valores de SCI bajos, es bajo el tiempo entre los canales de localización asignado. Para valores de SCI más altos, es proporcionalmente más alto el tiempo entre los canales de localización asignados. Por lo tanto, en un tiempo T determinado, el Índice de localización será más sensible a ráfagas de la actividad de localización para el SCI alto. Un método alternativo para definir el tiempo T, es elegir un número específico de canales de localización para utilizarse en el cálculo del Índice de localización. Posteriormente, el tiempo T varía en proporción con el índice del Ciclo de Canal. La ventaja de utilizar este método, es que el valor de SCI no tiene efecto en la sensibilidad del rango de localización. Al utilizar el segundo método, si el número de canales de localización asignados que serán promediadas es cincuenta y el SCI es siete, el tiempo T es 136.53 minutos o un poco más de dos horas. En comparación, si el número de canales de localización asignados es cincuenta y el SCI es tres, el tiempo T es de 8.53 minutos. Este tiempo de medición T, también puede ser ajustado para compensar los periodos de llamadas de tráfico. Las llamadas de tráfico son llamadas de voz y llamadas de datos. Durante el tiempo en que el usuario está encajando en una llamada de tráfico, el teléfono no necesariamente recibe localizaciones. Si el cálculo del índice de locallzación cubre un cuadro de tiempo en el cual el usuario está acoplado en una llamada de tráfico el índice de localización calculado puede no ser precisamente el reflejo de un índice de localización real. Para compensar las llamadas de tráfico del usuario se suspende el tiempo de medición T, cuando el usuario está acoplado en una llamada de tráfico. El número de localizaciones recibidas en el número total de canales de localización asignado encontradas durante el tiempo T, es guardado en una ubicación de memoria única. Cada canal de localización asignado en el tiempo T tiene una ubicación de memoria que registra si se recibió o no una localización durante dicha canal. Se mantienen las estadísticas con respecto al número de localizaciones, además del servicio estándar de mensajes de localización. Cualquier localización recibida será servida de acuerdo con el software estándar de localización incorporado dentro del teléfono. El número total de localizaciones percibidas en el tiempo T, posteriormente es meramente la suma de los valores en las ubicaciones de memoria que representan los canales de localización asignado. El Índice de localización R, posteriormente es calculado en el paso 206 como el número total de localizaciones P en el tiempo T dividida entre el número total de canales de localizaciones disponibles en el tiempo T. El Índice de localización R, es necesariamente una fracción menor a uno, ya que el límite es una localización por cada canal de localización asignado. Una vez que el Índice de localización R ha sido calculado, la rutina avanza al paso de decisión 210. En el paso de decisión 210 la rutina pregunta si el índice de localizaciones perdidas M es mayor al índice de localizaciones medidas R.
'
Si el índice de localizaciones perdidas M es mayor al Índice de localización y medidas R, el valor original de M es demasiado alto y dará como resultado que el teléfono brinque a demasiados canales de localización asignados. Esto podria dar como resultado un inaceptable número de localizaciones perdidas. Para rectificar la situación de un Índice inicial de localización perdida excesiva M, la rutina del paso 212 escala el valor del índice variable de localización perdido M' . El nuevo valor de M' es M/2. Posteriormente, la rutina avanza al paso 214, en donde el número de localizaciones recibidas en el canal más antiguo es restada del valor de P. Esto se hace para que se pueda calcular un movimiento promedio del índice de localización R. El cálculo del movimiento promedio del Índice de localización R, se facilita utilizando ubicaciones de memoria individuales que corresponden a cada canal de localización asignado en el tiempo T. Cada ubicación de memoria individual mantiene el número de localizaciones recibidas durante dicha canal de localización asignado (cero a uno) . El valor de R posteriormente es la suma de cada uno de los contenidos de las ubicaciones de la memoria
divididas entre el número de ubicaciones de la memoria. Cuando el valor que representa el número de localizaciones en el canal de localización asignado más reciente es oprimido en la pila, todas las otras entradas en la pila se moverán hacia abajo una ubicación para desplazar el siguiente valor más antiguo. El valor más antiguo posteriormente se pierde. Esto puede ser visualizado como una pila Primero en Entrar Primero en Salir (FIFO) . El valor más reciente es presionado en la parte superior de la pila originando que todos los otros valores se muevan hacia abajo una ubicación. El valor más bajo surge de la pila que será descartada. Antes del salto al siguiente canal de localización asignado, el valor del Índice de localización R es presionado en la pila. El valor R, se utiliza en lugar de cualquier valor que podría ser determinado del canal de localización asignado si el teléfono fuera activado. El valor del índice de localización R se utiliza debido a que R corresponde a la probabilidad de que el siguiente canal de localización asignado contenga una localización. El siguiente canal de localización activa será saltada, de modo que un estimado del número de localizaciones en el canal de localización asignado brincada es la probabilidad de que el canal de localización asignado pueda contener una localización. Al presionar el valor R en la pila, también se mantiene la longitud de la pila, de modo
- 5 que si no hay un valor en la pila esto representa un valor más antiguo que el tiempo T. Una vez que el valor de R es presionado en la pila, la rutina procede al paso 215 para calcular nuevamente el número total de localizaciones P,
10 sumando todos los valores en la pila. Posteriormente, la rutina avanza al paso 216 en donde el valor del Índice de localizaciones actualizado utilizando el nuevo valor de P. El valor actualizado del índice de localización R, es igual a
15 P dividido entre el número total de canales de localización en el tiempo T. Posteriormente, la rutina procede al paso 218 en donde el teléfono ignora el siguiente canal de localización asignado. Esto se logra manteniendo el
20 teléfono en el modo de dormir, cuando ocurre el canal de localización asignado. La rutina procede al punto 240 después del paso del canal de localización asignado que será brincada. Si el paso de decisión 210, el valor de M no es
25 mayor a R, la rutina procede al paso 230. En el paso
230, se genera un valor W para la entrada a un Generador de Número Aleatorio Uniforme (URNG) . El valor W es igual a (1-M/R) y representa la probabilidad de que el teléfono se active en el siguiente canal de localización asignado. El valor de W, es la entrada a un Generador de número Aleatorio Uniforme (URNG) en el paso 232. El URNG utiliza la salida de una función de número aleatorio el cual genera un número aleatorio distribuido de manera uniforme en 1-100. En la distribución uniforme de cualquier número en el Índice de distribución tiene una probabilidad igual de ser generada. Para un grupo independiente de números N, la probabilidad de que cualquier número particular sea regresado es 1/N, debido a la distribución uniforme. Para un grupo individual secuencial de números N, la probabilidad de que una función de número aleatoria genere un número menor al valor Xth en la secuencia es X/N, debido a la distribución uniforme. Por lo tanto, un grupo independiente de enteros distribuidos de manera uniforme en 1-100, la probabilidad de que la función de número aleatorio genere un número menor a X es X/100.
Si la función de número aleatorio regresa un número menor a 100*W, entonces el URNG regresa un VERDADERO. De otra manera, el URNG regresa un FALSO. A partir de la explicación anterior con respecto a las distribuciones uniformes se puede observar que W, la entrada al URNG, representa la probabilidad de que sea VERDADERA la salida del URNG. La operación del URNG es totalizada en la gráfica de flujo de la figura 2c. En el paso 2002, el URNG recibe un valor de entrada de una rutina externa. La rutina externa en este caso, podria ser la rutina de activación. En el paso 2004, el URNG calcula el valor X por el valor de entrada. Posteriormente, URNG utiliza una función de número aleatorio uniforme para generar un número aleatorio en el rango [1, 100], paso 2006. En el paso de decisión 2008, el número aleatorio generado es comparado con 100 x valor de entrada. Si el número aleatorio generado es menor a 100 x valor de entrada, el URNG regresa al VERDADERO 2010. Si el número aleatorio generado no es menor a 100 x valor de entrada, entonces el URNG regresa el FALSO 2012. De manera alternativa, si la función de número aleatorio uniforme tiene la capacidad de generar un
número aleatorio en el tango [0.01, 1.00] no existe razón para multiplicar el valor de entrada por 100. Haciendo referencia nuevamente a la figura 2b, el paso de decisión 234 revisa para ver si la salida del URNG es VERDADERA o FALSA. Si la salida del URNG es FALSA, la rutina procede al paso 214, tal como se describió anteriormente. Una salida FALSA del URNG origina que la rutina de activación salte al siguiente canal de localización asignado. Por lo
10 tanto, el valor W representa la probabilidad de que
• el teléfono se active en el siguiente canal de localización asignado. Si la salida del URNG es CIERTA, la rutina de activación procede al punto 240. 15 El punto 240 enlaza la gráfica de flujo mostrada en la Figura 2a a la gráfica de flujo mostrada en la figura 2b. Haciendo referencia a la
• Figura 2b, el punto 240 dirige el flujo de la rutina de activación al paso 242. El paso 242 dirige el
20 teléfono para activación en el siguiente canal de localización asignado. Posteriormente, la rutina de activación procede al paso 244 en donde el número de localizaciones recibidas en el canal de localización más antigua, se resta del valor de P. Para lograr
25 esto, se borra el valor en el lugar de la memoria correspondiente al canal de localización más antigua. De manera alternativa, si se utiliza la pila FIFO, la resta del número de localizaciones recibidas en el canal de localización más antigua se puede combinar con la actualización del número total de localizaciones presionando un nuevo valor en la pila. El nuevo valor que será presionado en la pila es determinado en los pasos 270 a 274. En el paso de decisión 270, la rutina revisa para ver si el teléfono fue habilitado para decodificar el mensaje del canal de localización. Existe un número de razones para que el teléfono no pueda tener la capacidad de decodificar el mensaje del canal. La incapacidad para decodificar el mensaje de canal asignado se puede deber a desvanecimientos en la señal RF procedentes de la estación base al teléfono o debido a que el teléfono está ubicado en una señal nula en la trayectoria de enlace directo durante el tiempo del canal de localización asignado. Si el teléfono tiene la capacidad de decodificar el mensaje de canal, la rutina procede al paso 274 en donde el teléfono cuenta el número de localizaciones recibidas en el canal asignado. Posteriormente, se vuelve a calcular el número total de localizaciones P. Si se utiliza
el método de memoria de pila de almacenamiento de conteo de localizaciones, el número de localizaciones recibidas en el canal de localización corriente es presionada en la pila y todos los 5 valores de la pila son sumados para lograr el valor de P. El conteo de operación de localizaciones dentro de un cuadro de tiempo T, es calculado fácilmente utilizando la pila ya que ésta descarta en forma automática el valor más antiguo en ella, 10 cuando se presiona un nuevo valor en la pila. Si el
• paso de decisión 270 determina que el teléfono no tuvo la capacidad de decodificar el canal de localización corriente, la rutina de activación procede al paso 272. Ya que el teléfono no tuvo la 15 capacidad de decodificar el mensaje de canal de localización, se debe realizar un estimado del número de localizaciones en el canal de localización
^ con el objeto de actualizar el total de operación de localizaciones P. La rutina de activación asigna una 20 probabilidad igual a la probabilidad de que se pudiera haber recibido un mensaje de localización y a la probabilidad de que no se pudiera haber recibido un mensaje de localización en el canal de localización no descodificada. Por lo tanto, el 25 número de localizaciones asignadas al canal de localización no codificada es 0.5. El valor de P es actualizado para ser P = P + 0.5. Si se utiliza el método de memoria de pila para almacenar conteos de localizaciones, el valor 0.5 es presionado en la
^ pila y todos los valores en ella son sumados para lograr el nuevo valor de P. El número 0.5 puede ser elegido para corresponder a una probabilidad de un canal de localización asignado que contiene un mensaje de locallzación. En este ejemplo, la
10 probabilidad se estima en 0.5. • Una vez que el valor de P a sido actualizado, ya sea mediante conteo real como en el paso 274 ó estimado como en el paso 272, la rutina de activación procede al paso 276. En el paso 276 el
15 valor del índice de localización R es actualizado utilizando el valor actualizado para P. Como en otros pasos dentro de la rutina de activación, el valor de R es igual al número total de localizaciones P divididas entre el número total de
20 canales de localizaciones asignadas en el tiempo T. Una vez que el valor del índice de localización R a sido actualizado en el paso 276, la rutina de activación procede al paso de decisión 280. En el paso de decisión 280, la rutina de activación revisa
25 el valor de R contra el índice variable de
localización perdido M' . Si el valor del Índice variable de localización perdido M' es mayor al valor del Índice de localización R, la rutina procede al paso 282. En el paso 282 la rutina de 5 activación reduce el valor del Índice de localización perdido M' por un factor de dos. Posteriormente, la rutina de activación regresa al punto 260, el cual procede al paso 214 en la Figura 2a. Si en el paso de decisión 280 la rutina de
10 activación determina que el valor del Índice
• variable de localización perdido M' es menor al valor del índice de localización R, la rutina de activación procede al paso 284. En el paso 284 la rutina de activación calcula el valor de W = (1- 15 M' /R) . Este valor de W se utilizará como la entrada al Generador de Número Aleatorio Uniforme para determinar si brinca o no al siguiente canal de
• localización asignado. Posteriormente, la rutina de activación será el paso 286, en donde se ajusta el
20 valor del Índice variable de localización perdido M' . En el paso 286, el nuevo valor del Índice variable de localización perdido M' es escalado en forma ascendente por un factor de dos, aunque no excede el valor del Índice de localización perdido
25 M. Posteriormente, la rutina de activación procede
punto 250, el cual dirige la rutina al paso 232 la Figura 2a. Al revisar las gráficas de flujo de la rutina de activación de las Figuras 2a y 2b, se puede observar que la rutina de activación nunca brincará más del cincuenta por ciento de los canales de localización asignados. Cada vez que la rutina de activación determina que un canal de localización asignado será brincada 218, la rutina de activación
10 siempre dirigirá el teléfono hacia la activación en
• el siguiente canal de localización asignado 242. Al limitar el índice en el cual pueden ser brincados los canales de localización asignado, la rutina de activación incrementa la probabilidad de un estimado
15 exacto del Índice real de localización R. El valor de umbral para determinar si se brinca o no a un canal de localización asignado, varia conforme varia
• el índice de localización. Esto minimiza la probabilidad de un mensaje de localización perdida y 20 maximiza en forma simultánea la conservación de energía del teléfono. Cuando el índice de localización medida R es muy bajo, la rutina de activación ajusta el valor de umbral de la decisión para incrementar el número de canales de
25 localización brincados. Sin embargo, la rutina nunca brincará más del 50 por ciento de los canales de localización asignados. Una decisión de brincar un canal de localización asignado siempre estará seguida de una decisión de activación en el
# 5 siguiente canal de localización asignado. Esto asegura en forma adicional que no se perderán las localizaciones. A partir de la descripción anterior, se observará que un teléfono inalámbrico tiene la capacidad de acusar de recibido un mensaje de
10 localización. El acuse de recibido del teléfono se
• utiliza para eliminar la necesidad de que la estación base retransmita el mensaje de localización. Si el teléfono pierde un mensaje de localización debido a una decisión de no activación
15 en un canal de localización asignado, nos enviará un acuse de recibo correspondiente a la estación base. Si la estación base está configurada para repetir los mensajes de localización en caso de no recibir acuse de recibo, la rutina de activación garantiza
20 que el teléfono se activará en el siguiente canal de localización asignado para recibir el mensaje de localización repetido. Por lo tanto, el teléfono está garantizado para estar alerta al menos en un canal de localización asignado para cualquier
25 mensaje de localización.
Haciendo referencia a la Figura 3, se implementa la rutina de activación dentro de un teléfono con una reconfiguración mínima del hardware existente. Una antena 310 proporciona la interfase
^ 5 RF para comunicación con la estación base. Esta se conecta al transceptor RF 314 que proporciona funciones tanto de recepción como de transmisión. La parte receptora (no mostrada) del transceptor RF 314, recibe las señales RF recolectadas en la antena
10 310. Posteriormente, el receptor convierte en forma
• descendente la señal RF y la desmodula en un formato digital para procesamiento mediante el procesador digital 320. El procesador digital 320 procesa las señales digitales que recibe de la parte de
15 recepción del transceptor RF 314, y posteriormente enruta las señales procesadas al hardware de la interfase 350. En el caso de llamadas de voz, el hardware de la interfase 350 podria incluir un amplificador de audio y un altavoz. Para mensajes de
20 localización o de datos, el hardware de la interfase 350 podria incluir una pantalla. El procesador digital 320 hace interfase con la memoria 340 para llevar a cabo el procesamiento de señal. Aunque no diferenciados en la Figura 3, la memoria 340 está
25 compuesta de diferentes tipos de dispositivos de memoria. El software del sistema de operación del teléfono es almacenado en una memoria no volátil, tal como una memoria únicamente de lectura (ROM), en tanto que se podria utilizar una memoria de acceso aleatoria (RAM) para el almacenamiento temporal de valores que se relacionen con operaciones dinámicas. Los valores almacenados en la memoria RAM, podrían incluir las señales digitales transferidas desde la parte de recepción del transceptor RF 314, asi como la salida procesada para ser enviada al hardware de la interfase 350. Las señales de transmisión siguen una trayectoria que está cercana en forma opuesta en dirección a la trayectoria de la señal de recepción. La entrada del usuario es transferida al teléfono a través del hardware de la interfase 350. El hardware de la interfase 350 pueden ser dispositivos tales como, un teclado en el auricular o un micrófono. El procesador digital 320 toma las señales que entran a través del hardware de la interfase 350 y procesa las señales en un formato que puede ser utilizado por el transceptor RF 314. El procesador digital 320 utiliza la memoria 340 para almacenar las instrucciones de operación del teléfono, así como para almacenar las señales de entrada y la salida formateada del procesador digital 320. El procesador digital 320 realiza funciones de formateado tales como digitalización de señales de entrada, codificación de bloque de señales de entrada digitalizadas, codificación de corrección de error directo de las señales y dispersión CDMA de las señales. Una vez que el procesador digital 320 ha formateado las señales de entrada, son transferidas al transceptor RF 314 para ser convertidas a una señal RF en la frecuencia correcta para permitir la comunicación con la estación base. El transceptor RF 314 convierte las señales digitales del procesador digital 320 en señales análogas, que posteriormente convierte en forma ascendente la señal análoga a un canal RF asignado. Posteriormente, la señal RF es amplificada y transmitida a la estación base a través de la antena 310. Cuando se incorpora la rutina de activación en el teléfono, el procesador digital 320 realiza todos los cálculos y controla la activación del transceptor RF 314. Las constantes y los valores calculados son almacenados en la memoria del teléfono 344. La pila FIFO utilizada para almacenar el número de localizaciones recibidas durante un periodo de tiempo T, también puede ser implementada
en la memoria de 342. El único dispositivo adicional requerido es el Generador de Número Aleatorio Uniforme (URNG) 330. Tal como se describió anteriormente, el URNG 330 llama una función de número aleatorio que produce un número de 1 a 100. Las estadísticas de función de número aleatorio exhiben una distribución uniforme de modo que todos los números de 1 a 100 tengan igual probabilidad de surgimiento. La función de número aleatorio puede ser proporcionada en una variedad de formas. Aunque existen Circuitos Integrados dedicados (ICs) que generarán un número aleatorio con distribución uniforme, se puede construir la misma función utilizando una serie de registradores o puede ser implementada en el software. Todos estos métodos de implementación de una función de número aleatorio distribuida de manera uniforme son intercambiables y son familiares para un experto en la materia. Por lo tanto, el procesador digital 320 ejecuta la rutina de activación a partir de las instrucciones almacenadas en la memoria del teléfono 340. El procesador digital 320 almacena los conteos de localización en una pila en ala memoria 342, y calcula los valores del número total de localizaciones P, el índice de localización R, y la
entrada W al URNG. Estos valores, son almacenados en las ubicaciones de memoria 344. Posteriormente, el procesador digital recupera el índice de localizaciones perdidas M de la memoria 344 y genera un nuevo valor para el Índice variable de localización perdido M' con base en los cálculos de P, R y W y a partir de la salida del URNG. Los valores de P, R, W y M' permiten al procesador digital 320 determinar de manera probabilí stica cuando brincar al siguiente canal de localización asignado. Cuando el canal de localización asignado será brincada, el procesador digital sobre controla la señal de control de activación para el transceptor RF 314. Por lo tanto el tiempo de dormir del teléfono, se incrementa conservando de este modo la energía de la bateria. Los beneficios de la extracción de energía disminuida en la batería, incluyen tiempos más largos de espera y comunicación del teléfono. La descripción anterior de las modalidades preferidas, se proporciona para permitir a cualquier experto en la materia realizar o utilizar la presente invención. Las varias modificaciones de estas modalidades, serán fácilmente apreciadas por los expertos en la materia, y los principios
genéricos aquí definidos pueden ser aplicados a otras modalidades sin el uso de la facultad inventiva. Por lo tanto, la presente invención no está proyectada para limitarse a las modalidades
• aqui mostradas, si no para estar de acuerdo con el espíritu más amplio consistente con los principios y características novedosas aqui descritas.
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